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揭秘爆火的Metaverse元宇宙!VR/AR親兒子,巨頭紛紛押寶:智東西內參

Metaverse的中文翻譯是“元宇宙”,是一個今年爆火的概念。引爆了科技、游戲和創投界,扎克伯格評價它將會顛覆未來的人類社會,英偉達CEO黃仁勛眼中正在到來的下一個時代,它被Google聯合創始人謝爾蓋 · 布林認為是未來幾年一定會發生的事情。

那么什么是Metaverse?Metaverse 概念源于Neal Stephenson 1992年的科幻小說《雪崩》,在小說的描述中,Metaverse是一個脫胎于現實世界,又與現實世界平行、相互影響,并且始終在線的虛擬世界。人們在這個虛擬世界中可以做任何事,除了吃飯,睡覺。

電影及小說中對 Metaverse 世界的描述有很多,通常都是以未來虛擬世界的暢想來呈現。其核心在于 Metaverse 創建了一個不同于現實的虛擬世界,從而將人的活動從現實空間移植到了虛擬空間,《頭號玩家》、《刀劍神域》等經典的影視及小說作品就基于此類虛擬世界。

現在,VR、AR、3D和腦機接口技術不斷進步,加上 Metaverse第一概念公司Roblox的上市, 眾多大廠已開始布局 Metaverse,Metaverse 的概念仍將火爆。

本期的智能內參,我們推薦東北證券的報告《硬件推動 VR/AR 行業變革,Metaverse 展望未來》以及中信建投的報告《VR/AR 行業深度報告系列二(硬件篇):產業鏈日趨成熟,行業爆發在即》,揭秘VR、AR產業的最新發展,以及最近爆火的Metaverse概念。

原標題:

《硬件推動 VR/AR 行業變革,Metaverse 展望未來》《VR/AR 行業深度報告系列二(硬件篇):產業鏈日趨成熟,行業爆發在即》

作者: 宋雨翔 陳永晟 劉雙鋒

一、 Metaverse:虛擬世界,即將照進現實

2021 年 3 月,Roblox 于美股上市,正式成為 Metaverse 第一股。Roblox是一款真正的平臺型游戲產品,其中兼容虛擬世界、休閑游戲和自建內容。

游戲中的大多數作品都是用戶自行建立的。從 FPS、RPG 到競速、解謎,全由玩家操控這些圓柱和方塊形狀組成的小人們參與和完成。在游戲中,玩家也可以開發各種形式類別的游戲,不僅包括低配《絕地求生》、《守望先鋒》等,也有許多腦洞大開的原創游戲,如寵物+模擬經營玩法的《收養我吧!》、女性向的《皇家學院》等等,不僅讓玩家體驗游戲的樂趣,也讓創作者體驗到創作的樂趣。

▲Roblox 發展歷程

根據 Roblex 對 Metaverse 的定義,Metaverse有八大特點: :身份、朋友、沉浸感、低延遲、多元化、隨時隨地、經濟系統、文明。

人在 Metaverse 中首先具備虛擬身份,然后在此基礎上,可以和虛擬世界的人交朋友,這種虛擬社交的基礎則是高沉浸感、低延遲以及隨時接入的能力,元宇宙應應該有大量的內容來引起人們的興趣,因此需要足夠多元包容,同時也需要合適的經濟系統,同時數字世界的安全穩定不可或缺。

如果說移動互聯網時代是對人有效時間的填充,那么 Metaverse 則是對人生活空間的擴展,在此基礎上的產生的新需求具有巨大的想象空間。

▲Roblox 的元宇宙理解

從 XR 到基建,巨頭開始布局 Metaverse。從 Metaverse 本身來看,目前的布局主要還是體現在 VR\AR 以及相關游戲的演進方面,從互聯網公司來看,海外對 Metaverse布局較多的互聯網公司主要是 Facebook,Facebook 于 2016 年收購了頭顯設備生產商 Oculus,后者已經是全球領先的 VR 及 AR 設備生產商。

國內的騰訊則提出了“全真互聯網”的概念,主要從互聯網及軟件生態出發,投資了引擎技術供應商 Epic game,后者通過 UE4 引擎提供虛擬建模服務,同時次世代引擎虛幻 5 也已發布概念宣傳,預期能達到更加真實的虛擬效果。

此外騰訊還在 C 端有更加廣泛的布局,主要在直播和游戲領域,包括投資元宇宙概念公司 Roblox,其中 Roblox 開發了世界最大的多人在線創作游戲,根據 Roblox 招股書,截至 2020 年三季度,Roblox 日活躍用戶約為 3000 萬。字節跳動投資了元宇宙概念公司代碼乾坤,其產品《重組世界》也認為是類似 Roblox 的游戲。

Metaverse 是一個系統工程,布局也不僅僅限于 Metaverse 這個概念,而是對整個虛擬世界進行推進。

從產業端來說,這既包括對消費者的虛擬世界構建和服務,也包括從互聯網基礎設施和理論層面對計算機技術的進一步挖掘,這包括算法、更高性能的芯片、高性能的網絡傳輸等方向,雖然互聯網公司已經開始對產業進行一些投資,但總體離 Metaverse 本身的概念相距較遠。

元宇宙的爆火不是偶然的,它是各種技術成熟到一定程度質變的產物。

以顯卡為例,2020 年9 月,NVIDIA 正式發布了基于 Ampere 安培架構的 GeForce RTX 30 系列顯卡,包括 RTX 3090、RTX 3080、RTX 3070 三款型號。從性能來看,根據 NVIDIA 官方,新產品對比 Turing 圖靈架構的上一代產品性能提升 2 倍,能效比提升 1.9 倍,可以實現實時光線追蹤以及 AI 游戲體驗。

▲NVIDIA 架構對比

從軟件層面,Epic 于 2020 年 5 月發布新一代引擎虛幻 5 的宣傳資料,虛幻引擎 5主要引入了兩大新技術。一個是渲染技術 Nanite,能夠直接在游戲里表現出影視級別的超高精度模型。另一個是動態全局光照技術 Lumen,在演示進行過程中,改變了太陽照射的方向,山洞里的反光就即時跟著發生了變換。沒有使用光線追蹤,卻實現了類似光線追蹤的效果。

從產業落地來看,目前的建模能力已經達到了接近真實的效果,但總體建模成本較高,難以大范圍商用。

從整體的產業來看,終端性能提升和軟件服務能力提升是電子信息和計算機產業始終的趨勢,而高性能則可以帶來更加真實的體驗,提高構筑虛擬世界的能力。

作為Metaverse直接相關的VR/AR 行業,歷了熱炒、低谷,到復蘇,迎來了新的拐點。

▲2016-2022E 全球 VR 頭顯出貨量(萬臺)

▲2016-2022E 全球 AR 眼鏡出貨量(萬臺)

以爆款產品 Oculus Quest 2 為例,其開發工作室 Rec Room 提供的數據顯示,截至2020 年 10 月,第二代產品的銷量比初代 Oculus Quest 多了 250%。海外調研機構SuperData 在 2020 年 Q4 的 VR 市場報告指出,Facebook 旗下 VR 品牌 Oculus 占了絕對的市場主導地位,其中 Oculus Quest 2 銷量超過了 100 萬臺,作為對比,排在第二的 PlayStation VR 銷量僅為 12.5 萬臺。

VR 相關產品分為 3 種形式:VR 盒子(無屏幕,用手機觀看)、VR 分體機(主要為頭顯,連接 PC 和游戲機等)及 VR 一體機(輸出端為頭顯,不需要連接主機,獨立移動)。

AR 相關的產品主要為 AR 眼鏡,其顯示方式是將設備生成的影像與現實世界重疊,通過光學組件最終到視網膜上成像。

根據 IDC 的數據預測,于 2020 年開始,VR 一體機將持續保持高速增長,VR 盒子將逐步退出,VR 分體機銷量增速整體低于 VR 一體機,并且預計到 2024 年,VR 一體機成為市場主流設備,全球年出貨量達 2525 萬。

IDC 數據顯示,預計 2024 年 VR/AR終端出貨量超 7600 萬臺,其中 AR 設備達到 3500 萬臺,占比升至 55%,2020-2024 五年期間 VR/AR 終端出貨量增速約為 86%,其中 VR、AR 增速分別為 56%、188%,預計 2023 年 AR 終端出貨量有望超越 VR。

比之2018-2020 年相對平緩的終端出貨量,隨著 Facebook Quest2、微軟 Hololens2 等標桿 VR/AR 終端迭代發售以及電信運營商虛擬現實終端的發展推廣,2021 年有望成為 VR/AR 終端規模上量、顯著增長的關鍵年份,VR/AR終端平均售價將從當前 2500/9700 元人民幣進一步下降。

此外,華為 VR Glass、PicoNeo 2 等一體式頭顯終端均可通過串流功能而不再受制于移動平臺的功耗與渲染算力,跨終端形態的使用融通性顯著提高。

▲ 全球 VR 出貨量預測

▲ 全球 AR 出貨量預測

據 IDC等機構統計,2020 年全球 VR/AR 市場規模約為 900 億元人民幣,其中 VR 市場 620 億元,AR 市場 280 億元。預計 2020-2024 五年期間全球虛擬現實產業規模年均增長率約為 54%,其中 VR 增速約 45%,AR 增速約66%,2024 年兩者份額均為 2400 億元人民幣。

從產業結構看,終端器件市場規模占比位居首位,2020 年規模占比逾四成,隨著傳統行業數字化轉型與信息消費升級等常態化,內容應用市場將快速發展,預計 2024 年市場規模超過 2800 億元。

二、技術日趨成熟,VR/AR產業變革來臨

1、VR: 一體機和輕量化為主流

2020 年 VR 上市產品以一體機和輕量化為主流。2020 年 Facebook 發布新一代 VR 一體機,Oculus Quest 2,同時 HTC、華為、夏普、愛奇藝、電信均發布了 VR 產品,全年 13 歀 VR 頭顯中 7 款為一體機,且一體機重量輕便于攜帶,符合消費電子產品的發展趨勢。

從 VR 頭顯硬件配置上看,高通 XR 芯片、Fast-LCD 屏幕,菲涅爾透鏡成為主要硬件方案,6DOF 及 Inside-Out成為主要顯示交互方案。處理器上,高通 XR 已成為當前 VR 主力芯片。顯示上,4K、70Hz 的 Fast-LCD 屏為消費級 VR 主流屏幕,能有效降低紗窗效應和眩暈感。

光學上,普遍采用菲涅爾透鏡方案,短焦方案由于其產品體積小厚度薄,越來越多的廠家開始跟進。追蹤顯示上,VR 頭顯逐步升級到 6DOF,Inside-Out 成為主流。

▲2020 年 VR 頭顯上市品類

VR 終端的硬件部分主要由處理器、存儲、屏幕、光學器件、聲學器件、殼料、輔料構成。Oculus Quest 2采用高通驍龍 XR2 芯片組、閃迪內存、JDI 和夏普的 LCD 顯示屏、兩片菲涅爾透鏡、國產鋰電池組、4 個外部攝像頭實現 6DOF 頭部交互,實現了更輕的質量、更緊湊的結構、更準確的交互和更高的圖像性能。

處理器、存儲、光學顯示器件在 VR 終端成本中占比較高,產業鏈相對比較成熟。由于目前 VR 產品的使用場景主要是游戲和視頻,以圖像處理和顯示為功能重點,因此在硬件成本中,負責計算、渲染和圖像處理的 CPU和 GPU 占比較高,占比 16%左右;另外 VR 也需要較高的內存,存儲成本占比 27%;包括屏幕和光學器件在內的顯示器件占比約為 40%。

目前 VR 硬件的產業鏈相對比較成熟,與智能手機重合度較高,許多領域的技術積累可以復用。VR 產業鏈包括傳統的顯示屏產商 JDI、夏普、京東方、華星光電、深天馬等,以及傳統光學廠商舜宇光學科技、聯創電子等,聲學廠商歌爾股份、瑞聲科技等,精密結構件廠商立訊精密、領益智造、長盈精密等,代工廠歌爾股份等。

2、AR: 光學系統是核心器件,產業鏈多種方案百花齊放

2020 年上市的 VR 產品尚未形成統一的形態和主流的技術路線。從產品形態上,一體式、分體式共存,尚未形成統一的技術路線。輕薄化、類普通眼鏡是發展的必然選擇。目前仍受限于底層核心技術,特別是光學、顯示技術和電池續航等的技術突破。

從處理器上看,高通芯片一家獨大。從顯示上看,多種顯示屏幕并存,Micro-LED 是未來。從光學系統來看,光波導+Micro-LED 是未來發展的趨勢,光學顯示鏡片的量產與成本問題有待解決。從感知交互來看,SLAM開始普及,手勢識別逐步具備。

▲2020 年 AR 頭顯上市品類

AR 終端的硬件部分主要由處理器、光學組件、攝像頭和傳感器、存儲器幾部分構成。Magic Leap One 主要部件包含 6 個 LCOS 屏幕和一塊 6 層的幾何光波導鏡片,一塊可以續航三小時的電池,使用了英偉達 ParkerSOC。HoloLens 主要部件包括深度感應攝像頭、4 個環境感應攝像頭、全息處理單元 HPU、Intel Atom x5-Z8100CPU、一塊 16.5Wh 的電池、3 層衍射光柵+LCOS 的光學顯示方案。

近眼顯示技術是目前主要難點,因此光學顯示在 AR 終端成本中占比較高。近眼顯示(Near-eye display,簡稱 NED)目前是 AR 硬件最重要的問題,不同于半導體遵循摩爾定律,往往具有可預見的迭代周期,光學設計則需要在最基本的物理定律的框架下,不斷探索、論證各種的可能性,技術門檻較高,生產良率低。

因此目前的 AR 終端中,光學顯示的占比最高,參考 Hololens 的成本結構,光學顯示部分約占 40%左右。其次是處理器(~30%),存儲(~15%), 攝像頭(~10%),電(2%)。

3、商業模式:買斷+訂閱仍是主流

VR 行業的商業模式主要包括兩個方面,一個是硬件維度,一個是內容和服務維度。其中硬件維度主要是 VR 設備及相關的服務,硬件銷售也是 VR 第一大市場。

對于商業終端,絕大部分設施是線下的 VR 體驗館,這類商業模式主要是為圍繞商場進行,體驗館運營方向商場租用場地,在購買較大型的終端,向商場內客戶提供 VR體驗服務,對用戶進行收費;個人終端則類似消費電子產品,由消費者直接買單。

參考游戲主機的銷售模式來看 VR 行業的內容部分,對于絕大部分主機游戲,買斷制度是主流的收費制度,因此買斷制也是目前的 VR 內容通用的制度。從價格來看,絕大部分 VR 游戲的價格不超過$50,其定價錨仍然是主機游戲市場。

▲VR 市場商業模式

訂閱制度也是 VR 行業經常使用的付費制度,這點可以類比 PS 平臺上的 PS plus 產品。一些 VR 社交產品通常會使用訂閱制度,為付費用戶提供額外的服務,例如 VR Chat 推出了 VR Chat Plus 訂閱服務,每月$9.99,并為訂閱用戶提供額外功能,包括自定義用戶圖標,更多的頭像插槽等。

HTC 的 VIVEPORT Infinity,則是利用內容吸引訂閱,訂閱用戶可免費暢玩訂閱包內的游戲,同時購買游戲可以享受折扣。除去買斷與訂閱,應用內購買也是 VR 內容盈利的重要方式之一。廣告方面的服務主要在兩方面,一種是傳統的媒介廣告,與電影的映前廣告和互聯網貼片廣告類似,此外還有專門的營銷服務,例如 VR 看房等。

軟件服務方面,根據信通院的產業圖譜,主要的軟件服務包括云平臺、開發工具集成、VR 場景采集系統等,主要面向 B 端用戶提供解決方案。

三、VR/AR構造出的Metaverse,顛覆還是噱頭?

在許多人眼中,Metaverse代表的是游戲乃至互聯網的未來形態,是顛覆式革新。對大廠們而言,這關系著未來游戲乃至互聯網的話語權,對其他廠商而言,則是千載難逢的彎道超車的機會。

自今年以來,資本“掃貨”Metaverse概念公司的頻率明顯增加,各大巨頭也在磨刀霍霍的“押寶”Metaverse賽道。

風險投資家Matthew Ball總結的Metaverse有6個特點:

1、持久性:Metaverse世界永遠不會“重置”,“暫?!被颉敖Y束”,而只是無限期地持續;

2、實時性:能夠與現實世界保持實時和同步,擁有現實世界的一切形態;

3、無限制:每個人都可以成為Metaverse的一部分,可以容納任何規模的人群以及事物,任何人都可以進入;

4、經濟上閉環:擁有完整閉環的經濟系統,支持創造、交易、支付勞動收入;

5、連接虛擬與現實世界:虛擬世界中的任何東西都能和現實世界中對應的東西轉換;

6、可創造性:任何個人和團體都對Metaverse世界的內容和經驗做出貢獻。

構建Metaverse是一個非常龐大的系統,它需要高速率、低延遲、超大連結的通訊環境,海量的數據處理、云端實時渲染以及智能運算等等。而正是伴隨著VR/AR、5G、AI等技術的日趨成熟,才讓過去這個虛無縹緲的概念,如今有了被實現的可能。

但是,現階端很多Metaverse概念產品其實都不具有Metaverse世界該有的特點。即使是Roblox也不能和跟理想中Metaverse相提并論。

盡管Roblox在20年營收超過10億美元,但是公司近三年都處在虧損狀態:2018年至2020年Q3,Roblox運營虧損分別為9720萬美元、8600萬美元、2.03億美元。

期望越大失望就會越大,熱潮過后或許迎來的還是一地雞毛。但是,從另一個角度來看,技術的發展從來都不是一蹴而就的,長遠來看,經歷一系列跌跌撞撞的坎坷后,Metaverse世界或許真的會顛覆這個物理世界。

智東西認為,Metaverse概念在VR/AR等技術的不斷成熟下應運而生,微軟、騰訊、字節等公司均在 Metaverse 相關產業鏈上的進行投資布局,競爭已經開始。伴隨軟硬件技術能力的提升,Metaverse相關產品會不斷涌出,但是真正具有顛覆性的優秀產品可能還需一些時間才能看到。

來源:智東西

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